发光细胞：小鼠活体成像工具细胞原理于应用实例
原理：小鼠活体成像是科学研究和药物研发的常用方法。进行此实验的前提是必须要有能稳定表达发光基因的细胞。常用的发光基因包括萤火虫萤光素酶（firefly luciferase，Fluc）、绿色荧光蛋白（GFP）、红色荧光蛋白（tdTomato）。本部分汇集了几种常用的稳定转染了Fluc的癌细胞系，并从Fluc、GFP、tdTomato转基因动物体内分离得到了发光的免疫细胞。这些细胞是进行基础研究和药物研发的常用工具。
现行发光细胞概览：
| 分类 | 产品描述 | 单位 | 包装量 |
| 发光原代细胞 | Fluc阳性原代小鼠CD4+ T细胞 | 支 | 2.00E+06 |
| Fluc阳性原代小鼠CD8+ T细胞 | 支 | 2.00E+06 | |
| Fluc阳性原代小鼠B细胞 | 支 | 2.00E+06 | |
| Fluc阳性原代小鼠NK细胞 | 支 | 2.00E+06 | |
| Fluc阳性原代小鼠CD11c+骨髓来源DC细胞 | 支 | 5.00E+06 | |
| Fluc阳性原代小鼠骨髓来源巨噬细胞 | 支 | 5.00E+06 | |
| GFP阳性原代小鼠CD4+ T细胞 | 支 | 2.00E+06 | |
| GFP阳性原代小鼠CD8+ T细胞 | 支 | 2.00E+06 | |
| GFP阳性原代小鼠B细胞 | 支 | 2.00E+06 | |
| GFP阳性原代小鼠NK细胞 | 支 | 2.00E+06 | |
| GFP阳性原代小鼠CD11c+骨髓来源DC细胞 | 支 | 5.00E+06 | |
| GFP阳性原代小鼠骨髓来源巨噬细胞 | 支 | 5.00E+06 | |
| tdTomato阳性原代小鼠CD4+ T细胞 | 支 | 2.00E+06 | |
| tdTomato阳性原代小鼠CD8+ T细胞 | 支 | 2.00E+06 | |
| tdTomato阳性原代小鼠B细胞 | 支 | 2.00E+06 | |
| tdTomato阳性原代小鼠NK细胞 | 支 | 2.00E+06 | |
| tdTomato阳性原代小鼠CD11c+骨髓来源DC细胞 | 支 | 5.00E+06 | |
| tdTomato阳性原代小鼠骨髓来源巨噬细胞 | 支 | 5.00E+06 | |
| 发光细胞系 | Fluc阳性人髓性白血病细胞株KG-1 | 支 | 1.00E+06 |
| Fluc阳性人淋巴瘤细胞系Raji | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人红白血病细胞系K562 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人肺癌细胞系A549 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人乳腺癌细胞系4T-1 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人肝癌细胞系HepG2 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人非小细胞肺癌细胞系NCI-H1299 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人大细胞肺癌细胞系NCI-H460 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人大细胞肺癌细胞系NCI-H661 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人肺癌细胞系A-427 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人肝癌细胞系Hep 3B2.1-7 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人宫颈癌细胞系HeLa | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人宫颈癌细胞系SiHa | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人骨肉瘤细胞系MG-63 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人成骨肉瘤细胞系Saos-2 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人成骨肉瘤细胞系U-2 OS | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人神经母细胞瘤细胞系SH-SY5Y | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人恶性胚胎横纹肌肉瘤细胞系RD | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性小鼠成肌细胞系C2C12 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人结直肠癌细胞系HCT 116 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人结肠腺癌肺转移细胞系T84 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人结直肠腺癌细胞系Caco-2 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人结肠癌细胞系COLO 205 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人结直肠腺癌上皮细胞系DLD-1 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人结肠癌细胞系HT-29 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人结肠癌细胞系SW480 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人结肠腺癌细胞系LS 174T | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人结肠癌细胞系RKO | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人纤维肉瘤细胞系HT-1080 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性小鼠单核巨噬细胞白血病细胞系RAW 264.7 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人B淋巴细胞瘤细胞系Ramos | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人套细胞淋巴瘤细胞系Mino | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人套细胞淋巴瘤细胞系JeKo-1 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人套细胞淋巴瘤细胞系REC1 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人B细胞淋巴瘤细胞系SU-DHL-6 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人组织淋巴瘤细胞系U-937 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人卵巢癌细胞系SK-OV-3 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人神经母细胞瘤细胞系SK-N-SH | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人神经胶质瘤细胞系U-87 MG | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人脑胶质瘤细胞系T98G | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人恶性黑色素瘤细胞系A-375 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人皮肤鳞癌细胞系A-431 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人皮肤成纤维细胞Hs 865.Sk | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人前列腺癌细胞系DU 145 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人前列腺癌细胞系LNCaP clone FGC | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人前列腺癌细胞系PC-3 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人乳腺癌细胞系MCF7 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人乳腺癌细胞系MDA-MB-468 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人乳腺癌细胞系MDA-MB-231 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人正常乳腺上皮细胞系MCF 10A | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人乳腺腺癌细胞系SK-BR-3 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人乳腺导管癌细胞系T-47D | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞系PC-12 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人急性淋巴细胞白血病细胞系CCRF-CEM | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人Burkitt's淋巴瘤细胞系Daudi | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人急性早幼粒细胞白血病细胞系HL-60 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人急性淋巴细胞白血病细胞系MOLT-4 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人急性单核细胞白血病THP-1 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人套细胞淋巴瘤细胞系JVM2 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人胃腺癌细胞系AGS | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人胃癌细胞系SNU-16 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人胰腺癌细胞系PANC-1 | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性大鼠胰岛β细胞肿瘤细胞系RIN-5F | 支 | 1.00E+06 | |
| Fluc阳性人宫颈癌细胞系HeLa S3 | 支 | 1.00E+06 |
发光细胞的应用：
应用优势：
1.更灵敏
生物发光不需要激发光，特异性强，被组织吸收少，动物体内无自发光，因此生物发光背景低、信噪比高，与荧光蛋白的荧光成像相比，生物发光成像体内检测更灵敏，可用于精确测量。
2.非侵入
采用非侵入式方法，实时连续动态检测体内的各种生物学过程，从而减少实验动物数量，降低个体差异的影响，有利于长期观察。
应用领域
基因表达、蛋白质间相互作用、癌症研究、免疫学研究、干细胞研究、神经疾病研究、药物研发与药效评估等等。
举例
1.实时监测肿瘤细胞增殖和转移
无论皮下荷瘤还是特定组织内肿瘤，传统的方法均无法在保证荷瘤小鼠存活的条件下检测体内原位或者转移肿瘤；而利用IVIS可以长时间不同时间点、无创伤的定量检测小鼠肿瘤。比如下图：将荧光素酶标记的结肠癌细胞株注射到裸鼠脑内，利用IVIS可以在固定时间点观察和统计脑内肿瘤的生长和转移。
2.利用基因工程小鼠模型实时检测炎症相关因子表达变化
- IL1β-Luc 转基因小鼠
通过显微注射技术构建的受人 IL-1β promoter 调控的 Luciferase 转基因小鼠，在 LPS 注射刺激后的不同时间点分别进行背部以及腹部成像检测，观察小鼠整体荧光表达变化，并且能够模拟内源性 IL-1β 变化趋势。
IL-1β转基因小鼠在LPS刺激后不同时间点的雄性（Male）和雌性（Female）小鼠荧光表达变化（左图）以及内源性IL-1β相对表达定量结果（右图）。
- Il1a-Luc 基因敲入小鼠
通过 CRISPR/Cas9 技术构建內源 Il1a-Luc 基因敲入小鼠模型，在 LPS 注射后不同时间点进行荧光成像检测，可实时观测內源 Il1a 基因的表达强度变化。
参考文献
1、Lim E., et al. In vivo bioluminescent imaging of mammary tumors using IVIS spectrum. J Vis Exp, 2009, (26)
2、Li L., et al. Functional imaging of interleukin 1 beta expression in inflammatory process using bioluminescence imaging in transgenic mice. BMC Immunol, 2008, 9:49
3、Mezzanotte L., et al. In Vivo Molecular Bioluminescence Imaging: New Tools and Applications. Trends Biotechnol. 2017 Jul;35(7):640-652.
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